交换
电流
密度是对同一个电极反应而言的。交换电流密度是一个电极反应自身的性质,是一个热力学的概念,与外界条件是无关的,不管是否处于
平衡态
。当一个电极反应处于平衡态时,阴极反应和
阳极
反应的电流密度相等,对应的电流密度是该电极的交换电流密度。交换电流密度可以用来描述一个
电极
反应得失电子的能力,及可以反映一个电极反应进行的难易
程度
。
其大小除受温度影响外,还与电极反应的性质密切
相关
,并与电极材料和反应物质的浓度有关。
电极极化
程度
(过电位)的内因是交换电流
密度
的大小,交换电流密度大,则对于一个电极反应而言所需的推动力(外电流密度)小,反之,交换电流密度小,则对于一个电极反应而言所需的推动力(外电流密度)大。
根据Tafel曲线计算交换
电流
密度。
交换电流就是当电极处于平衡状态(即不被
极化
)时,发生再同一电极上的还原反应的绝对电流密度或氧化反应的绝对电流密度。它与电极反应的可逆性有关,它是当
电极
平衡时单向电极反应速率的一种标志。
交换电流很大,则表明在宏观上“
静止
不变”的电极,但它上面的氧化反应和
还原反应
却都还在以很高的速率进行。一般说来,在各种电极上氢析出反应的交换电流很不相同。但是交换电流越大,说明电极越不容易被极化。
[3]
交换电流是描述
电极
反应可逆程度的基本动力学参数。它反映了体系所固有的
动力
学特征。因此在电化学中研究
电极过程动力学
时,人们总是力图测出电极反应的
交换
电流。
采用线性扫描
伏安法
研究了各种石墨(碳)电极的
动力学
性能,结果表明,随着电极嵌锂程度的增加,其交换电流密度(i0)增大。热解炭的交换电流密度较小,轴定向结构的石墨化碳纤维GCF的反应活性有所
提高
,改性天然石墨SMG表现出最大的
交换电流
密度
[1]
交换电流密度主要取决于碳材料表面碳原子含量及其电
化学
活性,表面碳原子含量较高、活性增强时,碳材料的交换
电流密度
较高。
利用阴极极化曲线测试法 ,测试分析了不同碳材料和不同方法制备的铂碳复合电极的交换电流
密度
。实验结果表明 :铂碳复合电极制备过程中碳材料的选取对其
制备
的复合电极交换电流密度有着非常
重要
的影响。在相同铂含量条件下,用聚亚苯基树脂碳制备的铂碳复合
电极
交换电流密度约为用乙炔黑制备的铂碳复合
电极
交换电流密度的 4 .6倍左右
[2]
[1] 张万红,岳敏.锂离子电池碳负极材料交换电流密度的研究[J].电源技术,2010,34(03):223-225.
[2] 汪树军,赵永丰.铂碳复合电极交换电流密度测试分析[J].石油化工高等学校学报,2000(03):1-4+32.
[3] 李栋主编. 电化学基础理论与测试方法[M]. 2019:30.(仅支持电脑查看)